JPH10335965A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents
弾性表面波フィルタInfo
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- JPH10335965A JPH10335965A JP14063097A JP14063097A JPH10335965A JP H10335965 A JPH10335965 A JP H10335965A JP 14063097 A JP14063097 A JP 14063097A JP 14063097 A JP14063097 A JP 14063097A JP H10335965 A JPH10335965 A JP H10335965A
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- surface acoustic
- acoustic wave
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Abstract
(57)【要約】
【課題】通過周波数帯域端部のシェープファクタ部の急
峻性を向上させ、その両側に十分な周波数マージンを確
保し、その結果、高歩留りなものとする。 【解決手段】一対のＩＤＴ電極を有するＳＡＷ共振子が
ＬｉＴａＯ3 からなる圧電基板上に複数個ラダー型に接
続され、直列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈs ／λ
と並列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈp ／λとが、
０．０１≦｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦０．１である。
峻性を向上させ、その両側に十分な周波数マージンを確
保し、その結果、高歩留りなものとする。 【解決手段】一対のＩＤＴ電極を有するＳＡＷ共振子が
ＬｉＴａＯ3 からなる圧電基板上に複数個ラダー型に接
続され、直列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈs ／λ
と並列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈp ／λとが、
０．０１≦｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦０．１である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話等の移動
体通信機器に内蔵される弾性表面波フィルタに関する。
体通信機器に内蔵される弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のラダー（梯子）型弾性表面波（Su
rface Acoustic Wave で、以下、ＳＡＷと略す）フィル
タＦの回路図を図５に示す。図５（ａ）は２．５段π
型、（ｂ）は２．５段Ｔ型、（ｃ）は３段型のものであ
る。このようなラダー型ＳＡＷフィルタ（以下、ＳＡＷ
フィルタという）Ｆは、圧電基板（図示せず）上に、一
対の櫛歯状電極（Inter Digital Transducerで、以下、
ＩＤＴ電極という）１ａ，１ｂと、ＩＤＴ電極１ａ，１
ｂのＳＡＷ伝搬路の両端に設けられた反射器２，２とか
ら成るＳＡＷ共振子を、複数個形成することによって得
られる。尚、（ａ）において、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
は直列ＳＡＷ共振子、１２ａ，１２ｂは並列ＳＡＷ共振
子、３は入力端子、４は出力端子である。同様に、
（ｂ）において、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは直列ＳＡＷ
共振子、１４ａ，１４ｂ，１４ｃは並列ＳＡＷ共振子で
あり、（ｃ）において、１５ａ，１５ｂ，１５ｃは直列
ＳＡＷ共振子、１６ａ，１６ｂ，１６ｃは並列ＳＡＷ共
振子である。
rface Acoustic Wave で、以下、ＳＡＷと略す）フィル
タＦの回路図を図５に示す。図５（ａ）は２．５段π
型、（ｂ）は２．５段Ｔ型、（ｃ）は３段型のものであ
る。このようなラダー型ＳＡＷフィルタ（以下、ＳＡＷ
フィルタという）Ｆは、圧電基板（図示せず）上に、一
対の櫛歯状電極（Inter Digital Transducerで、以下、
ＩＤＴ電極という）１ａ，１ｂと、ＩＤＴ電極１ａ，１
ｂのＳＡＷ伝搬路の両端に設けられた反射器２，２とか
ら成るＳＡＷ共振子を、複数個形成することによって得
られる。尚、（ａ）において、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
は直列ＳＡＷ共振子、１２ａ，１２ｂは並列ＳＡＷ共振
子、３は入力端子、４は出力端子である。同様に、
（ｂ）において、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは直列ＳＡＷ
共振子、１４ａ，１４ｂ，１４ｃは並列ＳＡＷ共振子で
あり、（ｃ）において、１５ａ，１５ｂ，１５ｃは直列
ＳＡＷ共振子、１６ａ，１６ｂ，１６ｃは並列ＳＡＷ共
振子である。
【０００３】そして、ＳＡＷ共振子はある特定の周波数
で共振を生じるものであり、直列ＳＡＷ共振子と並列Ｓ
ＡＷ共振子をラダー型に接続をすると、図６（ｂ）のよ
うに、帯域通過フィルタが構成できる。図６（ａ）は、
直列ＳＡＷ共振子と並列ＳＡＷ共振子のインピーダンス
絶対値｜Ｚ｜−周波数特性を示し、それぞれ特定の周波
数でインピーダンスが極大となる、所謂共振周波数が存
在する。また、（ａ）において、Ｈp は並列ＳＡＷ共振
子の電極膜厚、Ｈs は直列ＳＡＷ共振子の電極膜厚であ
り、従来Ｈp ＝Ｈs であった。尚、（ｂ）においてＳ２
１は信号レベルに比例するパラメータである。
で共振を生じるものであり、直列ＳＡＷ共振子と並列Ｓ
ＡＷ共振子をラダー型に接続をすると、図６（ｂ）のよ
うに、帯域通過フィルタが構成できる。図６（ａ）は、
直列ＳＡＷ共振子と並列ＳＡＷ共振子のインピーダンス
絶対値｜Ｚ｜−周波数特性を示し、それぞれ特定の周波
数でインピーダンスが極大となる、所謂共振周波数が存
在する。また、（ａ）において、Ｈp は並列ＳＡＷ共振
子の電極膜厚、Ｈs は直列ＳＡＷ共振子の電極膜厚であ
り、従来Ｈp ＝Ｈs であった。尚、（ｂ）においてＳ２
１は信号レベルに比例するパラメータである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に、ＩＤＴ電極等の導電膜の成膜工程数削減の理由か
ら、ワイヤーボンディング用のパッド部を除いた導電膜
の膜厚はすべて同一として作製していた。すると、通過
周波数帯域、例えば８６９〜８９４ＭＨｚの周波数帯域
の近傍に所定の減衰域を設ける場合には、圧電基板材料
に固有の定数、例えば電気機械結合係数等によって決定
されるシェープファクタ部が緩やかで広いために、通過
周波数帯域端部の立ち上がり部又は立ち下がり部で、十
分な周波数マージンを確保することはできなかった。前
記シェープファクタ部は、立ち上がり部の主要部分又は
立ち下がり部の主要部分で、−３．５ｄＢ程度〜−２０
ｄＢ程度の領域である。
に、ＩＤＴ電極等の導電膜の成膜工程数削減の理由か
ら、ワイヤーボンディング用のパッド部を除いた導電膜
の膜厚はすべて同一として作製していた。すると、通過
周波数帯域、例えば８６９〜８９４ＭＨｚの周波数帯域
の近傍に所定の減衰域を設ける場合には、圧電基板材料
に固有の定数、例えば電気機械結合係数等によって決定
されるシェープファクタ部が緩やかで広いために、通過
周波数帯域端部の立ち上がり部又は立ち下がり部で、十
分な周波数マージンを確保することはできなかった。前
記シェープファクタ部は、立ち上がり部の主要部分又は
立ち下がり部の主要部分で、−３．５ｄＢ程度〜−２０
ｄＢ程度の領域である。
【０００５】すなわち、図６（ｂ）に示すように、通過
周波数帯域の高域側端部の立ち下がり部で、所定のスペ
ック周波数幅（２０ＭＨｚ）内にシェープファクタ部を
収めて、その両側に十分な周波数マージンを確保するの
が理想であるが、実際にはシェープファクタ部の高域側
にはほとんど周波数マージンが存在しない。この場合、
周波数マージンが狭いか存在しないために、以下のよう
な問題点が生じていた。
周波数帯域の高域側端部の立ち下がり部で、所定のスペ
ック周波数幅（２０ＭＨｚ）内にシェープファクタ部を
収めて、その両側に十分な周波数マージンを確保するの
が理想であるが、実際にはシェープファクタ部の高域側
にはほとんど周波数マージンが存在しない。この場合、
周波数マージンが狭いか存在しないために、以下のよう
な問題点が生じていた。
【０００６】図７を用いてそれを説明する。同図は、Ｓ
ＡＷフィルタの個数とシェープファクタ部付近の周波数
との関係を示し、図７（ａ）はシェープファクタ部（図
示せず）が急峻なために、周波数マージンがシェープフ
ァクタ部の両側に十分存在している場合であり、この場
合、製造プロセスの諸条件の変動によって周波数軸上を
波形が平行移動することによるばらつき（製造偏差とい
い、図中の曲線部）を、スペック周波数幅内に収めるこ
とができる。一方、図７（ｂ）のように、前記ばらつき
がほぼ一定であるとしても、シェープファクタ部がなだ
らかで広いため、周波数マージンがシェープファクタ部
の両側に十分存在しておらず、その結果、前記ばらつき
に対して相対的にスペック周波数幅が狭くなり、前記ば
らつきのために、スペック周波数幅内からとび出す製品
（スペックアウト品）が出てくる。従来、このようなス
ペックアウト品が３０％程度発生していた。
ＡＷフィルタの個数とシェープファクタ部付近の周波数
との関係を示し、図７（ａ）はシェープファクタ部（図
示せず）が急峻なために、周波数マージンがシェープフ
ァクタ部の両側に十分存在している場合であり、この場
合、製造プロセスの諸条件の変動によって周波数軸上を
波形が平行移動することによるばらつき（製造偏差とい
い、図中の曲線部）を、スペック周波数幅内に収めるこ
とができる。一方、図７（ｂ）のように、前記ばらつき
がほぼ一定であるとしても、シェープファクタ部がなだ
らかで広いため、周波数マージンがシェープファクタ部
の両側に十分存在しておらず、その結果、前記ばらつき
に対して相対的にスペック周波数幅が狭くなり、前記ば
らつきのために、スペック周波数幅内からとび出す製品
（スペックアウト品）が出てくる。従来、このようなス
ペックアウト品が３０％程度発生していた。
【０００７】従って、本発明は、通過周波数帯域端部の
立ち上がり部又は立ち下がり部でシェープファクタ部の
急峻性を向上させ、シェープファクタ部の両側に十分な
周波数マージンを確保し、その結果、製造プロセスの諸
条件の変動により周波数がばらついてスペックアウト品
が発生するのを解消することを目的とする。
立ち上がり部又は立ち下がり部でシェープファクタ部の
急峻性を向上させ、シェープファクタ部の両側に十分な
周波数マージンを確保し、その結果、製造プロセスの諸
条件の変動により周波数がばらついてスペックアウト品
が発生するのを解消することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波フィ
ルタは、ＬｉＴａＯ3 結晶から成る圧電基板上の直列配
線に一対の櫛歯状電極を有する直列弾性表面波共振子が
接続され、前記直列配線と接地間の並列配線に一対の櫛
歯状電極を有する並列弾性表面波共振子が接続されて成
る、ラダー型の弾性表面波フィルタであって、前記直列
弾性表面波共振子の電極膜厚をＨs 、前記並列弾性表面
波共振子の電極膜厚をＨp 、弾性表面波の波長をλとし
た場合、これらの規格化膜厚Ｈp ／λ，Ｈs ／λが０．
０１≦｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦０．１であることを特
徴とし、このような構成により、通過周波数帯域端部の
立ち上がり部又は立ち下がり部の急峻性を向上させる。
ルタは、ＬｉＴａＯ3 結晶から成る圧電基板上の直列配
線に一対の櫛歯状電極を有する直列弾性表面波共振子が
接続され、前記直列配線と接地間の並列配線に一対の櫛
歯状電極を有する並列弾性表面波共振子が接続されて成
る、ラダー型の弾性表面波フィルタであって、前記直列
弾性表面波共振子の電極膜厚をＨs 、前記並列弾性表面
波共振子の電極膜厚をＨp 、弾性表面波の波長をλとし
た場合、これらの規格化膜厚Ｈp ／λ，Ｈs ／λが０．
０１≦｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦０．１であることを特
徴とし、このような構成により、通過周波数帯域端部の
立ち上がり部又は立ち下がり部の急峻性を向上させる。
【０００９】また、本発明の弾性表面波フィルタは、Ｌ
ｉＮｂＯ3 結晶から成る圧電基板上の直列配線に一対の
櫛歯状電極を有する直列弾性表面波共振子が接続され、
前記直列配線と接地間の並列配線に一対の櫛歯状電極を
有する並列弾性表面波共振子が接続されて成る、ラダー
型の弾性表面波フィルタであって、前記直列弾性表面波
共振子の電極膜厚をＨs 、前記並列弾性表面波共振子の
電極膜厚をＨp 、弾性表面波の波長をλとした場合、こ
れらの規格化膜厚Ｈp ／λ，Ｈs ／λが０．０１≦Ｈp
／λ−Ｈs ／λ≦０．２であることを特徴とする。
ｉＮｂＯ3 結晶から成る圧電基板上の直列配線に一対の
櫛歯状電極を有する直列弾性表面波共振子が接続され、
前記直列配線と接地間の並列配線に一対の櫛歯状電極を
有する並列弾性表面波共振子が接続されて成る、ラダー
型の弾性表面波フィルタであって、前記直列弾性表面波
共振子の電極膜厚をＨs 、前記並列弾性表面波共振子の
電極膜厚をＨp 、弾性表面波の波長をλとした場合、こ
れらの規格化膜厚Ｈp ／λ，Ｈs ／λが０．０１≦Ｈp
／λ−Ｈs ／λ≦０．２であることを特徴とする。
【００１０】また、好ましくは、前記圧電基板が３６°
Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3 結晶、又は６４°Ｙカ
ット−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ3 結晶から成る。
Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3 結晶、又は６４°Ｙカ
ット−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ3 結晶から成る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明を図１により説明する。同
図（ａ）は直列ＳＡＷ共振子の電極膜厚Ｈsを並列ＳＡ
Ｗ共振子の電極膜厚Ｈp よりも薄くしたときの｜Ｚ｜−
周波数特性のグラフ、（ｂ）は（ａ）に対応したもので
通過周波数帯域の高域側に所定の減衰域を設ける場合の
フィルタ特性のグラフ、（ｃ）は並列ＳＡＷ共振子の電
極膜厚Ｈp を直列ＳＡＷ共振子の電極膜厚Ｈs よりも薄
くしたときの｜Ｚ｜−周波数特性のグラフ、（ｄ）は
（ｃ）に対応したもので通過周波数帯域の低域側に所定
の減衰域を設ける場合のフィルタ特性のグラフである。
図（ａ）は直列ＳＡＷ共振子の電極膜厚Ｈsを並列ＳＡ
Ｗ共振子の電極膜厚Ｈp よりも薄くしたときの｜Ｚ｜−
周波数特性のグラフ、（ｂ）は（ａ）に対応したもので
通過周波数帯域の高域側に所定の減衰域を設ける場合の
フィルタ特性のグラフ、（ｃ）は並列ＳＡＷ共振子の電
極膜厚Ｈp を直列ＳＡＷ共振子の電極膜厚Ｈs よりも薄
くしたときの｜Ｚ｜−周波数特性のグラフ、（ｄ）は
（ｃ）に対応したもので通過周波数帯域の低域側に所定
の減衰域を設ける場合のフィルタ特性のグラフである。
【００１２】本発明において、Ｈs ，Ｈp はなるべく厚
くすることが好ましく、これは、図３，図４に示すよう
に、電極膜厚を厚くするとＳＡＷ共振子のΔｆ＝ｆa −
ｆr（ｆa ：***振周波数，ｆr ：共振周波数）が小さ
くなり、ＳＡＷフィルタを構成した場合の急峻度が向上
するからである。尚、図４はＩＤＴ電極対数５０対，Ｉ
ＤＴ電極の交差幅５０λ（λはＳＡＷの波長）のＳＡＷ
共振子のデータであり、黒丸印は圧電基板が６４°Ｙカ
ット−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ3 結晶から成るもののΔｆ−
（Ａｌ）電極膜厚Ｈ特性のグラフ、白四角印は圧電基板
が３６°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3 結晶から成る
もののΔｆ−（Ａｌ）電極膜厚Ｈ特性のグラフである。
くすることが好ましく、これは、図３，図４に示すよう
に、電極膜厚を厚くするとＳＡＷ共振子のΔｆ＝ｆa −
ｆr（ｆa ：***振周波数，ｆr ：共振周波数）が小さ
くなり、ＳＡＷフィルタを構成した場合の急峻度が向上
するからである。尚、図４はＩＤＴ電極対数５０対，Ｉ
ＤＴ電極の交差幅５０λ（λはＳＡＷの波長）のＳＡＷ
共振子のデータであり、黒丸印は圧電基板が６４°Ｙカ
ット−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ3 結晶から成るもののΔｆ−
（Ａｌ）電極膜厚Ｈ特性のグラフ、白四角印は圧電基板
が３６°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3 結晶から成る
もののΔｆ−（Ａｌ）電極膜厚Ｈ特性のグラフである。
【００１３】しかしながら、Ｈs ，Ｈp をＨs ＝Ｈp の
状態で同時に従来よりも厚くすると、通過周波数帯域幅
まで狭まり、通過周波数帯域内の周波数マージンも減少
する。従って、通過周波数帯域近傍の低域側か高域側の
いずれかに減衰域を設定する場合であって、減衰域のあ
る方、例えば高域側であれば直列ＳＡＷ共振子の電極膜
厚Ｈs のみを厚くするのが好ましく、その場合、通過周
波数帯域の高域側端部の急峻度だけを改善する。
状態で同時に従来よりも厚くすると、通過周波数帯域幅
まで狭まり、通過周波数帯域内の周波数マージンも減少
する。従って、通過周波数帯域近傍の低域側か高域側の
いずれかに減衰域を設定する場合であって、減衰域のあ
る方、例えば高域側であれば直列ＳＡＷ共振子の電極膜
厚Ｈs のみを厚くするのが好ましく、その場合、通過周
波数帯域の高域側端部の急峻度だけを改善する。
【００１４】また、圧電基板がＬｉＴａＯ3 結晶から成
る場合、規格化膜厚Ｈp ／λ，Ｈs／λ（λはＳＡＷの
波長）に関して、０．０１≦｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦
０．１とし、｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜＜０．０１では膜
厚の制御が難しく、また本発明の効果が発揮されず、｜
Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜＞０．１ではＳＡＷフィルタの通
過周波数帯域でのインピーダンスが外部回路と整合すべ
き値（５０Ω）からずれ易く、そのため通過周波数帯域
での周波数偏差が大きくなる。好ましくは、０．０５≦
｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦０．１とするのが良い。
る場合、規格化膜厚Ｈp ／λ，Ｈs／λ（λはＳＡＷの
波長）に関して、０．０１≦｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦
０．１とし、｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜＜０．０１では膜
厚の制御が難しく、また本発明の効果が発揮されず、｜
Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜＞０．１ではＳＡＷフィルタの通
過周波数帯域でのインピーダンスが外部回路と整合すべ
き値（５０Ω）からずれ易く、そのため通過周波数帯域
での周波数偏差が大きくなる。好ましくは、０．０５≦
｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦０．１とするのが良い。
【００１５】圧電基板がＬｉＮｂＯ3 結晶から成る場
合、０．０１≦Ｈp ／λ−Ｈs ／λ≦０．２とする。Ｈ
p ／λ−Ｈs ／λ＜０．０１では膜厚の制御が難しく、
また本発明の効果が発揮されず、Ｈp ／λ−Ｈs ／λ＞
０．２ではＳＡＷフィルタの通過周波数帯域でのインピ
ーダンスが外部回路と整合すべき値（５０Ω）からずれ
易く、そのため通過周波数帯域での周波数偏差が大きく
なる。好ましくは、０．０５≦Ｈp ／λ−Ｈs ／λ≦
０．１とするのが良い。
合、０．０１≦Ｈp ／λ−Ｈs ／λ≦０．２とする。Ｈ
p ／λ−Ｈs ／λ＜０．０１では膜厚の制御が難しく、
また本発明の効果が発揮されず、Ｈp ／λ−Ｈs ／λ＞
０．２ではＳＡＷフィルタの通過周波数帯域でのインピ
ーダンスが外部回路と整合すべき値（５０Ω）からずれ
易く、そのため通過周波数帯域での周波数偏差が大きく
なる。好ましくは、０．０５≦Ｈp ／λ−Ｈs ／λ≦
０．１とするのが良い。
【００１６】本発明のＳＡＷフィルタは、図５（ａ）に
示すように、直列配線に一対のＩＤＴ電極を有する直列
ＳＡＷ共振子１１ａ，１１ｂ，１１ｃが接続され、前記
直列配線と接地間の並列配線に一対のＩＤＴ電極を有す
る並列ＳＡＷ共振子１２ａ，１２ｂが接続されて成る、
ラダー型のものである。また、図５（ａ）の２．５段π
型，（ｂ）の２．５段Ｔ型，（ｃ）の３段型に限らず、
１段型又はより多段接続したものにも適用できる。
示すように、直列配線に一対のＩＤＴ電極を有する直列
ＳＡＷ共振子１１ａ，１１ｂ，１１ｃが接続され、前記
直列配線と接地間の並列配線に一対のＩＤＴ電極を有す
る並列ＳＡＷ共振子１２ａ，１２ｂが接続されて成る、
ラダー型のものである。また、図５（ａ）の２．５段π
型，（ｂ）の２．５段Ｔ型，（ｃ）の３段型に限らず、
１段型又はより多段接続したものにも適用できる。
【００１７】本発明において、ＳＡＷ共振子のＩＤＴ電
極及び反射器はＡｌあるいはＡｌ合金（Ａｌ−Ｃｕ系，
Ａｌ−Ｔｉ系等）からなり、特にＡｌが励振効率が高
く、材料コストが低いため好ましい。また、ＩＤＴ電極
は蒸着法、スパッタリング法又はＣＶＤ法等の薄膜形成
法により形成する。
極及び反射器はＡｌあるいはＡｌ合金（Ａｌ−Ｃｕ系，
Ａｌ−Ｔｉ系等）からなり、特にＡｌが励振効率が高
く、材料コストが低いため好ましい。また、ＩＤＴ電極
は蒸着法、スパッタリング法又はＣＶＤ法等の薄膜形成
法により形成する。
【００１８】そして、ＩＤＴ電極の対数は５０〜２００
程度、電極指の幅は０．１〜１０．０μｍ程度、電極指
の間隔は０．１〜１０．０μｍ程度、電極指の開口幅
（交差幅）は１０〜１５０μｍ程度とすることが、共振
器あるいはフィルタとしての所期の特性を得るうえで好
適である。また、ＩＤＴ電極の電極指間に酸化亜鉛，酸
化アルミニウム等の圧電材料を成膜すれば、ＳＡＷの共
振効率が向上し好適である。
程度、電極指の幅は０．１〜１０．０μｍ程度、電極指
の間隔は０．１〜１０．０μｍ程度、電極指の開口幅
（交差幅）は１０〜１５０μｍ程度とすることが、共振
器あるいはフィルタとしての所期の特性を得るうえで好
適である。また、ＩＤＴ電極の電極指間に酸化亜鉛，酸
化アルミニウム等の圧電材料を成膜すれば、ＳＡＷの共
振効率が向上し好適である。
【００１９】ＳＡＷフィルタ用の圧電基板としては、３
６°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3 結晶、６４°Ｙカ
ット−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ3 結晶の他、４５°Ｘカット
−Ｚ伝搬のＬｉＢ4 Ｏ7 結晶等が、電気機械結合係数が
大きく且つ群遅延時間温度係数が小さいため好ましい。
圧電基板の厚みは０．３〜０．５ｍｍ程度がよく、０．
３ｍｍ未満では圧電基板が脆くなり、０．５ｍｍ超では
材料コストが大きくなる。
６°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3 結晶、６４°Ｙカ
ット−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ3 結晶の他、４５°Ｘカット
−Ｚ伝搬のＬｉＢ4 Ｏ7 結晶等が、電気機械結合係数が
大きく且つ群遅延時間温度係数が小さいため好ましい。
圧電基板の厚みは０．３〜０．５ｍｍ程度がよく、０．
３ｍｍ未満では圧電基板が脆くなり、０．５ｍｍ超では
材料コストが大きくなる。
【００２０】かくして、本発明は、通過周波数帯域端部
の立ち上がり部又は立ち下がり部でシェープファクタ部
の急峻性を向上させ、シェープファクタ部の両側に十分
な周波数マージンを確保し、その結果、高歩留り、低コ
ストのものとするという作用効果を有する。
の立ち上がり部又は立ち下がり部でシェープファクタ部
の急峻性を向上させ、シェープファクタ部の両側に十分
な周波数マージンを確保し、その結果、高歩留り、低コ
ストのものとするという作用効果を有する。
【００２１】なお、本発明は上記の実施形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変更は何等差し支えない。
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変更は何等差し支えない。
【００２２】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。図５
（ａ）の２．５段π型のＳＡＷフィルタＦを、以下の工
程（１）〜（５）で作製した。
（ａ）の２．５段π型のＳＡＷフィルタＦを、以下の工
程（１）〜（５）で作製した。
【００２３】（１）３６°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａ
Ｏ3 結晶から成る圧電基板のウェハ上にレジストを塗布
し、紫外線（Deep-UV)光源を用いた密着露光機によりフ
ォトリソグラフィーを行ない、多数のＳＡＷフィルタＦ
のネガパターンを形成した。
Ｏ3 結晶から成る圧電基板のウェハ上にレジストを塗布
し、紫外線（Deep-UV)光源を用いた密着露光機によりフ
ォトリソグラフィーを行ない、多数のＳＡＷフィルタＦ
のネガパターンを形成した。
【００２４】（２）前記ネガパターン上に、電子ビーム
蒸着機によりＡｌを成膜した。
蒸着機によりＡｌを成膜した。
【００２５】（３）レジスト剥離液中で不要なＡｌのパ
ターンをリフトオフし、ＳＡＷフィルタＦのＡｌパター
ンを形成した。
ターンをリフトオフし、ＳＡＷフィルタＦのＡｌパター
ンを形成した。
【００２６】（４）（１）〜（３）の工程を２回繰返
し、直列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈs ／λ＝
０．０６（Ｈs ＝約２５００Å，λ＝約４．４μｍ）、
並列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈp ／λ＝０．０
８（Ｈp ＝約３５００Å）であり、Ｈp ／λ−Ｈs ／λ
＝０．０２となるようにした。
し、直列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈs ／λ＝
０．０６（Ｈs ＝約２５００Å，λ＝約４．４μｍ）、
並列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈp ／λ＝０．０
８（Ｈp ＝約３５００Å）であり、Ｈp ／λ−Ｈs ／λ
＝０．０２となるようにした。
【００２７】（５）パターニングが完了したウェハをダ
イシング法で個々のＳＡＷフィルタＦにカットし、個々
のＳＡＷフィルタＦをエポキシ樹脂でＳＭＤ（Surface
Mounted Device：表面実装素子）用のパッケージ内に接
着、固定し、３５μφ（直径３５μｍ）のＡｌワイヤー
でパッケージのパッド部とＳＡＷフィルタＦのパッド部
を超音波ボンディングした後、パッケージリツドを被せ
封止した。
イシング法で個々のＳＡＷフィルタＦにカットし、個々
のＳＡＷフィルタＦをエポキシ樹脂でＳＭＤ（Surface
Mounted Device：表面実装素子）用のパッケージ内に接
着、固定し、３５μφ（直径３５μｍ）のＡｌワイヤー
でパッケージのパッド部とＳＡＷフィルタＦのパッド部
を超音波ボンディングした後、パッケージリツドを被せ
封止した。
【００２８】そして、直列ＳＡＷ共振子１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ及び並列ＳＡＷ共振子１２ａ，１２ｂは、Ｉ
ＤＴ電極１ａ，１ｂの対数が４０対、交差幅が３０λ
（λはＳＡＷの波長で、約４．４μｍ）、反射器２の電
極指本数は直列ＳＡＷ共振子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ側
で２０本、並列ＳＡＷ共振子１２ａ，１２ｂ側で１０本
とした。
ｂ，１１ｃ及び並列ＳＡＷ共振子１２ａ，１２ｂは、Ｉ
ＤＴ電極１ａ，１ｂの対数が４０対、交差幅が３０λ
（λはＳＡＷの波長で、約４．４μｍ）、反射器２の電
極指本数は直列ＳＡＷ共振子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ側
で２０本、並列ＳＡＷ共振子１２ａ，１２ｂ側で１０本
とした。
【００２９】このようにして作製したＳＡＷフィルタＦ
のフィルタ特性を、ネットワークアナライザを用いて測
定し、その結果を図２に示す。図２（ａ）は本発明品で
あり、（ｂ）の従来品に比べ、シェープファクタ部が急
峻となり、その周波数幅も半分以下となり周波数マージ
ンが２倍以上になっている。
のフィルタ特性を、ネットワークアナライザを用いて測
定し、その結果を図２に示す。図２（ａ）は本発明品で
あり、（ｂ）の従来品に比べ、シェープファクタ部が急
峻となり、その周波数幅も半分以下となり周波数マージ
ンが２倍以上になっている。
【００３０】従って、ＳＡＷフィルタＦを１０００個作
製した場合、前記周波数マージンに起因する不良品は全
くなくなり、ほぼ１００％の歩留りとなった。
製した場合、前記周波数マージンに起因する不良品は全
くなくなり、ほぼ１００％の歩留りとなった。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、ラダー型のＳＡＷフィルタに
おいて、直列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈs ／λ
と並列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈp ／λとが、
所定の値で異なることによって、通過周波数帯域端部の
立ち上がり部又は立ち下がり部でシェープファクタ部の
急峻性を向上させ、シェープファクタ部の両側に十分な
周波数マージンを確保し、その結果、製造プロセスの諸
条件の変動により周波数がばらついてスペックアウト品
が発生するのを防止し、高歩留りなものとするという効
果を有する。
おいて、直列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈs ／λ
と並列ＳＡＷ共振子の電極の規格化膜厚Ｈp ／λとが、
所定の値で異なることによって、通過周波数帯域端部の
立ち上がり部又は立ち下がり部でシェープファクタ部の
急峻性を向上させ、シェープファクタ部の両側に十分な
周波数マージンを確保し、その結果、製造プロセスの諸
条件の変動により周波数がばらついてスペックアウト品
が発生するのを防止し、高歩留りなものとするという効
果を有する。
【図１】本発明のＳＡＷフィルタの周波数特性を示し、
（ａ）は直列ＳＡＷ共振子の電極膜厚Ｈs を並列ＳＡＷ
共振子の電極膜厚Ｈp よりも薄くしたときの｜Ｚ｜−周
波数特性のグラフ、（ｂ）は（ａ）に対応し通過周波数
帯域の高域側に所定の減衰域を設ける場合のフィルタ特
性のグラフ、（ｃ）はＨp をＨs をよりも薄くしたとき
の｜Ｚ｜−周波数特性のグラフ、（ｄ）は（ｃ）に対応
し通過周波数帯域の低域側に所定の減衰域を設ける場合
のフィルタ特性のグラフである。
（ａ）は直列ＳＡＷ共振子の電極膜厚Ｈs を並列ＳＡＷ
共振子の電極膜厚Ｈp よりも薄くしたときの｜Ｚ｜−周
波数特性のグラフ、（ｂ）は（ａ）に対応し通過周波数
帯域の高域側に所定の減衰域を設ける場合のフィルタ特
性のグラフ、（ｃ）はＨp をＨs をよりも薄くしたとき
の｜Ｚ｜−周波数特性のグラフ、（ｄ）は（ｃ）に対応
し通過周波数帯域の低域側に所定の減衰域を設ける場合
のフィルタ特性のグラフである。
【図２】（ａ）は本発明のＳＡＷフィルタのフィルタ特
性を説明するためのグラフ、（ｂ）は従来のＳＡＷフィ
ルタのフィルタ特性を説明するためのグラフである。
性を説明するためのグラフ、（ｂ）は従来のＳＡＷフィ
ルタのフィルタ特性を説明するためのグラフである。
【図３】従来の一般的なＳＡＷフィルタの共振周波数ｆ
r と***振周波数ｆaの関係を示す、Δｆ（＝ｆa −ｆr
）−周波数特性のグラフである。
r と***振周波数ｆaの関係を示す、Δｆ（＝ｆa −ｆr
）−周波数特性のグラフである。
【図４】本発明に係わるΔｆ−電極膜厚Ｈ特性のグラフ
で、黒丸印は圧電基板が６４°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉ
ＮｂＯ3 結晶から成るもののグラフ、白四角印は圧電基
板が３６°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3 結晶から成
るもののグラフである。
で、黒丸印は圧電基板が６４°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉ
ＮｂＯ3 結晶から成るもののグラフ、白四角印は圧電基
板が３６°Ｙカット−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3 結晶から成
るもののグラフである。
【図５】本発明を適用できるラダー型ＳＡＷフィルタの
具体例を示し、（ａ）は２．５段π型の回路図、（ｂ）
は２．５段Ｔ型の回路図、（ｃ）は３段型の回路図であ
る。
具体例を示し、（ａ）は２．５段π型の回路図、（ｂ）
は２．５段Ｔ型の回路図、（ｃ）は３段型の回路図であ
る。
【図６】従来のＳＡＷフィルタの周波数特性を示し、
（ａ）はＨp ＝Ｈs の場合の｜Ｚ｜−周波数特性のグラ
フ、（ｂ）は（ａ）に対応するフィルタ特性のグラフで
ある。
（ａ）はＨp ＝Ｈs の場合の｜Ｚ｜−周波数特性のグラ
フ、（ｂ）は（ａ）に対応するフィルタ特性のグラフで
ある。
【図７】従来の周波数マージンに起因した歩留り低下の
問題を説明するためのもので、（ａ）は広い周波数マー
ジンによる高歩留りの状態を示すＳＡＷフィルタ個数−
周波数特性のグラフ、（ｂ）は狭い周波数マージンによ
って歩留りが低下した状態を示すＳＡＷフィルタ個数−
周波数特性のグラフである。
問題を説明するためのもので、（ａ）は広い周波数マー
ジンによる高歩留りの状態を示すＳＡＷフィルタ個数−
周波数特性のグラフ、（ｂ）は狭い周波数マージンによ
って歩留りが低下した状態を示すＳＡＷフィルタ個数−
周波数特性のグラフである。
１ａ：ＩＤＴ電極 １ｂ：ＩＤＴ電極 ２：反射器 ３：入力端子 ４：出力端子 １１ａ：直列ＳＡＷ共振子 １１ｂ：直列ＳＡＷ共振子 １１ｃ：直列ＳＡＷ共振子 １２ａ：並列ＳＡＷ共振子 １２ｂ：並列ＳＡＷ共振子
Claims (2)
- 【請求項１】ＬｉＴａＯ3 結晶から成る圧電基板上の直
列配線に一対の櫛歯状電極を有する直列弾性表面波共振
子が接続され、前記直列配線と接地間の並列配線に一対
の櫛歯状電極を有する並列弾性表面波共振子が接続され
て成る、ラダー型の弾性表面波フィルタであって、前記
直列弾性表面波共振子の電極膜厚をＨs 、前記並列弾性
表面波共振子の電極膜厚をＨp 、弾性表面波の波長をλ
とした場合、これらの規格化膜厚Ｈp ／λ，Ｈs ／λが
０．０１≦｜Ｈp ／λ−Ｈs ／λ｜≦０．１であること
を特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 【請求項２】ＬｉＮｂＯ3 結晶から成る圧電基板上の直
列配線に一対の櫛歯状電極を有する直列弾性表面波共振
子が接続され、前記直列配線と接地間の並列配線に一対
の櫛歯状電極を有する並列弾性表面波共振子が接続され
て成る、ラダー型の弾性表面波フィルタであって、前記
直列弾性表面波共振子の電極膜厚をＨs 、前記並列弾性
表面波共振子の電極膜厚をＨp 、弾性表面波の波長をλ
とした場合、これらの規格化膜厚Ｈp ／λ，Ｈs ／λが
０．０１≦Ｈp ／λ−Ｈs ／λ≦０．２であることを特
徴とする弾性表面波フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14063097A JPH10335965A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 弾性表面波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14063097A JPH10335965A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 弾性表面波フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10335965A true JPH10335965A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15273171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14063097A Pending JPH10335965A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 弾性表面波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10335965A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6366002B1 (en) * | 1999-09-02 | 2002-04-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Surface acoustic wave device and communication device |
| JP2002232265A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-08-16 | Kyocera Corp | 弾性表面波フィルタ |
| US6570470B2 (en) * | 2000-06-30 | 2003-05-27 | Kyocera Corporation | Surface acoustic wave ladder filter utilizing parallel resonators with different resonant frequencies |
| JP2008508821A (ja) * | 2004-08-04 | 2008-03-21 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 損失の小さい電気音響素子 |
| WO2018061878A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置、高周波フロントエンド回路および通信装置 |
| US11336252B2 (en) | 2018-07-03 | 2022-05-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio frequency filter, multiplexer, radio frequency front end circuit, and communication apparatus |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP14063097A patent/JPH10335965A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6366002B1 (en) * | 1999-09-02 | 2002-04-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Surface acoustic wave device and communication device |
| USRE39975E1 (en) * | 1999-09-02 | 2008-01-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and communication device |
| JP2002232265A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-08-16 | Kyocera Corp | 弾性表面波フィルタ |
| US6570470B2 (en) * | 2000-06-30 | 2003-05-27 | Kyocera Corporation | Surface acoustic wave ladder filter utilizing parallel resonators with different resonant frequencies |
| JP2008508821A (ja) * | 2004-08-04 | 2008-03-21 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 損失の小さい電気音響素子 |
| US7692515B2 (en) * | 2004-08-04 | 2010-04-06 | Epcos Ag | Low-loss electro-acoustic component |
| WO2018061878A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置、高周波フロントエンド回路および通信装置 |
| US10979027B2 (en) | 2016-09-29 | 2021-04-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acoustic wave device, radio frequency front-end circuit, and communication device |
| US11336252B2 (en) | 2018-07-03 | 2022-05-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio frequency filter, multiplexer, radio frequency front end circuit, and communication apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050118 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050531 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |